Trocador de Calor
Trocadores de calor do tipo placa: observações importantes
Os trocadores de calor do tipo placa são equipamentos que induzem a troca de calor entre dois fluidos através de um conceito de funcionamento muito simples, porém muito eficiente. São empregados em inúmeros processos, sendo os principais no condicionamento de ar, no setor naval, na indústria em geral e em todos os processos que necessitam a transferência de calor entre fluidos.
Basicamente são constituídos de um conjunto de placas corrugadas (A), que geralmente são em inox, titânio ou liga de cobre/níquel na qual são pressionadas entre si por duas placas externas maiores, uma fixa (B) e uma móvel (C). Cada placa interna possui um conjunto de canais que permitem a passagem do fluido por toda a placa, estas placas são dispostas em direções opostas, de modo intercalado e continuo, para que os fluidos circulem em direções contrárias e troquem calor entre si à medida que se deslocam por entre o conjunto de placas. Há um barramento superior (D) e um inferior (E) para alinhamento das placas internas e tirantes (F) para aperto do conjunto. Por último, há uma série de gaxetas de vedação entre as placas (G), para que não ocorra a mistura entre os fluidos ou vazamentos externos. Os trocadores de calor do tipo placa podem ser conectados nas tubulações por meios de conexões (H) de rosca ou por flanges.
Há inúmeras vantagens na utilização destes trocadores de calor: ótimo rendimento térmico, manutenção simples, possibilidade de alterar a sua capacidade térmica simplesmente adicionando ou removendo placas, ampla gama de aplicação e excelente custo benefício. Apesar de robustos e eficientes, estes trocadores de calor requerem alguns cuidados básicos, que devem ser observados no momento da instalação até a manutenção, vejamos algumas observações importantes conforme os principais fabricantes:
Instalação: verifique se o trocador é compatível com a instalação, principalmente os valores relacionados a pressão, temperatura e vazão. Observe o local de instalação, é necessário que haja espaço suficiente na frente do trocador para a retirada das placas numa futura manutenção, como regra pode-se aplicar uma distância de 1,5 a 2 vezes a sua largura. Quando instalar a tubulação, assegure-se de que a mesma não exerça pressão ou tensão sobre o trocador de calor. Os fluidos que passam pelo trocador não devem conter partículas maiores que 0.5 mm de diâmetro. Se necessário, instale um filtro na entrada do trocador.
Partida: o lado quente não poderá circular no trocador sem que o lado frio circule antes. Desta forma, inicie a partida pelo lado frio com a válvula de entrada no trocador fechada e a de saída aberta. Ligue a bomba para então ir abrindo a válvula de entrada do trocador gradativamente. Purgue todo o ar do sistema para então repetir a operação no lado quente do trocador. Após a partida monitore as pressões, temperaturas e vazões e veja se estão dentro dos limites de operação. Procure por vazamentos ao longo de todo o trocador.
Abrindo o trocador: antes de abrir, marque com um marcador todos os pontos onde estão presentes vazamentos (caso haja) com finalidade de revisá-los quando estiver com o trocador aberto. Meça e anote a distância interna entre a placa fixa e a de pressão (móvel) antes de abrir. Afrouxe os tirantes de aperto na ordem correta (ver figura ao lado) e de tal maneira que a placa móvel tenha um movimento paralelo durante a abertura. Ao retirar cada placa, enumere as mesmas para obter uma sequência de montagem.
Limpeza das placas: óleo e/ou gordura podem ser removidos com solvente leve isento de cloro. Utilize escovas de nylon ou outro tipo de escova de cerdas macias para escovar as placas com o liquido de limpeza. Nunca utilize escovas de aço, esponjas metálicas ou lixas, pois podem danificar a passivação das placas. Utilize acetona ou outros tipos de solventes que não contenham cloro para remover a cola das juntas.
Fechando o trocador: ao remontar cada placa, certifique-se que a junta está posicionada de forma correta. Juntas danificadas ou ‘mordidas’ devem ser substituídas. Importante: as placas devem ser montadas de forma alternada, para tal, certifique-se que as bordas das placas formem um padrão tipo colmeia de abelha indicando que a montagem do conjunto está correta. Se duas ou mais placas estiverem formando o mesmo desenho na borda em sequência, é necessário corrigir para garantir a alternância e consequentemente o funcionamento correto do trocador.
Estas observações foram retiradas e resumidas de manuais dos principais fabricantes e podem não servir para todos os tipos de trocadores, inclusive os trocadores de calor do tipo placa soldada, na dúvida consulte o fabricante.